忽地笑1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶及其编码基因与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113151232A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110358488.5C12R1/15(2006.01)(22)申请日2021.04.01(71)申请人江苏省中国科学院植物研究所地址211225江苏省南京市溧水县白马镇国家农业科技园江苏省中国科学院植物研究所基地(72)发明人李晓丹汪仁李宜奎徐晟王蓉王松凤(51)Int.Cl.C12N9/88(2006.01)C12N15/60(2006.01)C12N15/70(2006.01)C12N15/77(2006.01)C12N1/21(2006.01)C12P13/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页C12R1/19(2006.01)序列表4页附图2页(54)发明名称忽地笑1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶及其编码基因与应用(57)摘要本发明涉及石蒜属植物忽地笑1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶及其编码基因与应用。本发明首次揭示了石蒜属植物忽地笑的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶，其具有良好的酶活性，可催化腺苷甲硫氨酸合成1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸。本发明还揭示了编码所述1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶的多核苷酸，表达所述1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶的载体与宿主细胞，以及利用全细胞转化的方法生产1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸的方法。CN113151232ACN113151232A权利要求书1/1页1.一种来源于石蒜属植物忽地笑的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶，其特征在于，所述的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示的蛋白质。2.编码权利要求1所述的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶的多核苷酸，其特征在于，该多核苷酸的核苷酸序列如SEQIDNO:2所示。3.一种载体，其特征在于，所述载体含有权利要求2所述的多核苷酸。4.权利要求3所述的载体的用途，其特征在于：表达权利要求1所述的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶。5.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞含有权利要求3所述的载体或基因组中整合有权利要求2所述的多核苷酸。6.权利要求5所述的宿主细胞，其特征在于，所述的宿主细胞是原核细胞或真核细胞；所述的原核宿主细胞包括大肠杆菌、枯草杆菌、棒杆菌和乳酸菌等，所述的真核宿主细胞包括真菌细胞、植物细胞、昆虫细胞和哺乳动物细胞等，所述的真菌细胞包括酵母细胞。7.权利要求1所述的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶的用途，其特征在于，转化底物腺苷甲硫氨酸合成1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸。8.权利要求5和6所述的宿主细胞的用途，其特征在于，生产1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸。9.一种生产1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸的方法，其特征在于，所述方法包括：以权利要求5和6所述的宿主细胞合成1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸，利用权利要求1所述的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶将腺苷甲硫氨酸转化为1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸。10.权利要求9所述的生产1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸的方法，其特征在于，所述方法以权利要求5和6所述的宿主细胞，在生物转化液（含腺苷甲硫氨酸400μM，葡萄糖30g/L，Tris‑HCl50mM，120mMKH2PO4，120mMK2HPO4，MgCl220mM，二甲苯10mL/L）中通过全细胞转化的方法合成1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸。2CN113151232A说明书1/7页忽地笑1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶及其编码基因与应用技术领域[0001]本发明涉及生物技术和植物生物学领域；更具体地，本发明涉及一种来源于石蒜属植物忽地笑的1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸合成酶及其编码基因与应用。背景技术[0002]乙烯作为一种植物内源激素，具有多种生理功能，主要表现在促进果实成熟和叶、花、果脱落等。但是，乙烯是气体，难于直接在田间应用，一般使用能够释放乙烯的生长调节剂。传统上使用的乙烯释放剂——乙烯利不能与碱、金属盐、金属铝铜铁等共存，且易受温度和pH值影响，过量使用时还具有一定的毒性和腐蚀性，因此被国家技术监督局划为第6.1类毒害品。[0003]因此，农业上需要寻找安全实用的新型乙烯类植物生长调节剂。作为植物体内乙烯合成的直接前体，1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸(1‑aminocyclopropane‑1‑carboxylicacid,ACC)与目前常用的生长调节剂乙烯利相比具有明显的优势。1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸是一种植物内源性的非蛋白氨基酸，可直接参与体内代谢，在植物体内运输，其合成受酶调节，不直接受pH及温度等外部条件的影响。1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸属于植物体内天然存在的非蛋白氨基酸，施用时更加安全可靠，因此其可为农业提供可安全实用的新型乙烯类植物生长调节剂。1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸还具有保护神经和降血压作用，在医药